چکیده
در طی گذر زمان وپیشرفت های بوجود آمده در زمینه ی تکنولوژی، برتعداد کامپیوترهای فرسوده واز رده خارج افزوده می شود. در این میان قطعات بسیاری وجود دارد که می توان آنها را دوباره استفاده کرد. از نقطه نظر زیست محیطی، این مسئله ضروری به نظر می رسد که راههای کارآمد در جهت جداسازی این قطعات گران بها انجام شود. استفاده ی مجدد (بازیافت) این قطعات نه تنها میزان زباله های الکترونیکی بوجود آمده را کاهش می دهد، بلکه می توان از طریق آن هزینه های بازیافت را بدست آورد این مقاله برخی از ویژگی های زباله های الکتریکی وفرآیندهای بازیافت آنها را مورد مطالعه وبررسی قرار داده است. همچنین پیش بینی از مسائلی که در آینده برروی بازیافت اثر می گذارد ( شامل: مسائل قانونی، اقتصادی وتکنولوژی جدید) نیز مورد بررسی قرار گرفته است.مقدمه
باتوجه به اطلاعات گذشته، این مهم است که ما زباله های الکتریکی را بازیافت کنیم بخصوص میزان فراوان از کامپیوتر های شخصی که به طور مداوم وارد بازار می شود، میزان فراوانی زباله ی الکتریکی تولید می کند که هر روزه نیز برمیزان این زباله ها افزوده می شود. تکنولوژی نه تنها باعث افزایش استفاده وکاربرد ازاین وسایل شده است بلکه همچنین پیشرفت تکنولوژی باعث شده تا برخی از کامپیوترها از رده خارج شوند. میزان زیادی ازاین زباله ها دفن می شوند. اکنون تولید کنندگان فهمیده اند که استفاده مجدد از اجزای بردهای الکتریکی دارای مزایای فراوانی است از این رو بازارها درجهت خریدو فروش اجزای الکتریکی دست دوم مهیا می باشد.
تمرکز این مقاله برروی تعیین فرآیندهایی است که امروزه برای استرداد این اجزا استفاده می شود. اطلاعات ارائه شده براساس فاکتورهایی مانند قیمت،مسائل بهداشتی،نیروی انسانی،کیفیت قطعات جداسازی شده وموانع اساسی فرآیندهای استفاده ی مجدد، متمرکز شده است. این شناسایی وفاکتورهای مورد بررسی برای بدست آوردن قضاوت اولیه در مورد مشکلات حاصل از این زباله ها هستند. وازاین رو شیوه های عملیاتی استاندارد کمی برای این فرآیند تهیه شده است. برخلاف روند رو به رشد تولید وسایل الکتریکی، کوشش های بسیار کمی برای تعیین خطوط راهنما در جهت بازیافت قطعات الکتریکی جداشده انجام شده است.
سرانجام این مسئله بوجود می آید که چرا باید قطعات الکترونیکی را بازیافت کنیم؟! در درجه ی باید گفت که قطعات الکترونیکی دارای مواد سمی خطرناکی هستند وازاین رو باید از دفن کردن آنها اجتناب شود. در تولید قطعات الکترونیک مقدار فراوانی لحیم ها از جنس سرب وقلع هستند. سرب یک ماده ی بسیار سمی
است.اگرچه ترمیم این اجزا به صورت مستقیم این مشکل را حل نمی کند ولی به صورت غیرمستقیم باعث کاهش خطرات ناشی از این مشکل می شود. بازیافت کنندگان می توانند به جای آنکه قطعات الکترونیکی را دفن کنند، آنها را بفروشند وهم از لحاظ مالی منفعت ببرند.
علاوه براین مطالعات برروی فرآیندهای جداسازی اجزا وبازیافت می تواند اطلاعات فراوانی مهیا کند که این اطلاعات می تواند برای طراحان قطعات الکتریکی مفید واقع شود. این حالت از مهندسی همزمان( CE) می تواند راه علاجی برای زباله های الکتریکی بدست آورد.
در واقع این راه علاج عبارت است از: طراحی برای محیط زیست ( DFE). در سال 1994 ، دانشگاه Carnegie Mellon تخمین زد که در سال 2005 میزان کامپیوترهای فرسوده ای که دفن می شوند 150میلیون می باشد.
این مسئله ضروری که ما بدانیم فرآیندهایی که امروزه استفاده می شوند را می توان توسعه داد وبدین وسیله مشکلات حاصل زباله های الکترونیک کاهش می یابد.
فرآیندهای دستی
باتوجه این مسئله که اجزای الکتریکی جداسازی شده و بردهای الکتریکی باید به صورت سالم بازیافت شوند، فرآیندهای متنوعی توسعه یافته است. اجزای متنوعی می توانند برروی یک برد الکتریکی وجود داشته باشند. این مسئله باعث می شود تا روش های متنوعی برای جداسازی آنها نیاز باشد.هرروش وتکنیکی می تواند با توجه به استفاده، قیمت، میزان سلامت قطعه ی جداشده، میزان نیروی کار مورد مصرف و نحوه ی حرارت دهی متفاوت باشد.
A.میله ی گرم/ سری های لحیم کاری
ابزارهای لحیم کاری دستی از زمان ظهور الکترونیک
مورد استفاده قرارگرفته اند. امروزه اکثر سری های لحیم کاری دستی برای لحیم کاری برد های آسیب دیده وتعمیر آنها مورد استفاده قرار می گیرد. این سری ها همچنین یکی از اجزای مورد استفاده در فرآیندهای بازیافت بردها هستند.در اصل یک میله ی گرم یک سری معمولی لحیم کاری است که براساس نوع قطعه ی لحیم کاری واندازه ی آن متفاوت می باشد.
هنگامی که سرب یک قطعه ی الکتریکی به طور مستقیم در معرض حرارت قرار می گیرد، باعث می شود تا قطعه به صورت نقطه ای گرم شود.
این مسئله می تواند از ارزش قطعه بکاهد(باتوجه به میزان
تجربه ی استفاده کننده). به خاطرهمین حقیقت نیاز است تا لحیم کاری توسط افراد متخصص انجام شود تا ایمنی آن حفظ گردد. بنابراین این مسئله می تواند موجب پدید آمدن مشکلات کارگری گردد. یکی دیگر از مسائل پیش رو نگهداری ازسری لحیم کاری است. نگهداری وتمیز کردن سری لحیم کاری هم هزینه ها و همزمان عملیات را بالا می برد. در نتیجه لحیم کاری دستی دارای محدودیت استفاده در این زمینه است ودر جاهایی ضروری است که بخواهیم قطعه ای با ارزش را جداسازی کنیم( شکل 3).
B.ابزار آلات ویژه ی همرفت-خلع
ابزار آلات خاصی که به صورت اتوماتیک عمل حرارت دهی وجداسازی قطعات را انجام می دهند به عنوان یک پیشرفت در جهت روشهای ویژه محسوب می شود. ابزارآلات همرفت-خلع سوکتهای معمولی استفاده می کنند که این سوکتها در اطراف اجزا قرار می گیرد. باوزش هوای گرم در میان دیوارهای سوکتها، باعث می شود تا لحیم ها ذوب گردد. این قطعات به گونه ای طراحی شده اند که لحیم ذوب شده را می مکد. در مرحله ی اول لحیم ذوب شده ودر مرحله ی بعدی قطعه بوسیله ی سوکت جذب می شود واز برد جداسازی می گردد. این کار عمدتا برای جدا سازی قطعه های لحیم شده در بخش بالایی برد استفاده می شود( شکل 4).ناچیزی دارد.این روش به دلیل زمان حرارت دهی زیاد هزینه بالاتری دارد. یکی دیگر از اشکالات این روش مانند روش جداسازی باسری لحیم کاری این است که استفاده کننده باید برای هربخش جدید سوکت ها را تغییر دهد. یک بار دیگر باید تذکر دهم که میزان ارزش قطعه ی الکتریکی جداشده نوع روش را تعیین می کند.
C.حمام لحیم
یک شیوه ی متداول در جداسازی لحیم، تماس مستقیم مذاب با برد الکتریکی است. در این روش موج هایی در داخل حمام لحیم بوجود می آید که این موج ها باعث می شود لحیم بابردهای معلق برروی حمام تماس برقرار کند. معمولا بازیافت کنندگان ازیک حمام کوچک برای این کار استفاده می کنند که در آن تمرکز بازیافت کننده برروی قطعه ای است که می خواهد آن را جداسازی کند. این روش نسبت به سایر روش ها طاقت فرساتر است زیرا در آن کارگر بایک حمام مذاب سروکار دارد( شکل 5).باچروک خوردن فویل یانفوذ بیش از حد مذاب در آن فویل آلومینیومی موجود در بالای حمام به زباله ای سمی تبدیل می شود.
D.حرارت دهی مادون قرمز
حرارت دهی مادون قرمز(IR) به عنوان یکی دیگر از روش های حرارت دهی غیرمستقیم مطرح می شود. لامپ های هالوژن کوارتزی را می توان به عنوان منبع این اشعه ها قرار داد. قرار گرفتن برد در معرض اشعه های IR می تواند به سرعت باعث بالا رفتن حرارت لحیم تا نقطه ی ذوب آن (حدود 183درجه سانتی گراد) شود. به هرحال این حرارت دهی به بخش لحیم محدودنشده وسایر بخش های برد نیز گرم می شود که میزان گرم شدن آنها به جنسشان بستگی دارد. این گرم شدن باعث پدید آمدن نگرانی در زمینه ی سلامت قطعات می شود. بدبختانه قضاوت نسبت به میزان وسرعت گرم شدن در مراحل اولیه کیفی است. در بسیاری موارد، اپراتوربه خاطر اینکه محل تماس قطعات برد را نمی بینید حرارت دهی خود را ادامه می دهد. ازاین رو باید اپراتور تجربه ی کافی داشته باشد. برای هر کاربردی، اپراتور باید بتواند در مورد میزان حرارت دهی لامپ قضاوت کند. به عبارت دیگر،ارزش این فرآیند به سرعت انجام آن بستگی دارد. هزینه ی کارگری این بخش بالاست واستفاده کننده باید بتواند قطعه را به سرعت گرم کند(شکل 6).این فرآیند هزینه ی تعمیرونگهداری پایین این روش است. برای بهبود دقت وسلامت این روش در برخی اوقات از باریکه های نوری متمرکز شده استفاده می شود تا میزان قرارگیری برخی از قطعات شکننده ی برد که از جنس پلاستیک یا سرامیک هستند کاهش یابد.
E.هوای داغ فشرده
هوای داغ با فشار را می توان شبیه به حرارت دهی IR استفاده کرد. معمولا تفنگ های حرارت دهی مانند تفنگ های مورد استفاده در نقاشی هستند. مزیتی که این وسایل دارند این است که این تفنگ ها قابل حمل هستند. ازاین رو اپراتور می تواند به آسانی جهت وزش باد گرم را تغییر دهد وبدین وسیله میزان حرارت رسیده به سرب را بهینه کند. در این شیوه نیز مهارت اپراتور یکی از عوامل مهم می باشد. البته لازم نیست مهارت اپراتور این دستگاه به اندازه ی مهارت اپراتور سیستم حرارت دهی IR باشد. حرارت دهی به شیوه ی همرفت معمولا از حرارت دهی IR کندتر است وبنابراین احتمال حرارت دهی بیش از حد در این شیوه کمتر است. حرارت دهی باشیوه ی هوای داغ فشرده دارای کاربرد فراوانی است و از این رو کاربرد وسیعی در زمینه ی بازیافت دارد. این شیوه هزینه ی سرمایه ای پایینی دارد وعموما فرآیندی ساده است که نیازمند تعمیرات ونگهداری کمی است. این فرآیند عموما ضایعاتی ندارد و توانسته است استفاده ی فراوانی در زمینه ی بازیافت پیدا کند(شکل 7).اتوماسیون
همانگونه که در صنایع بزرگ حرکت به سمت اتوماسیون است، در صنعت بازیافت بردهای الکتریکی نیز این مسئله نمود یافته است. موانع برسرراه اتوماسیون در زمینه ی اتوماسیون این صنعت بوسیله ی متنوع بودن اندازه ی محصولات الکتریکی بیشتر می شوند. هنگامی که یک بازیافت کننده محموله ای از بردها را دریافت می کند تا آنها را بازیافت کند،آنها به ندرت این بردها را طبقه بندی می کنند. بردها می توانند از لحاظ اندازه، شکل،نوع رزین، ضخامت رزین، ساختار برد متفاوت باشند. اندازه ی بردها از چند اینچ مربع تا یک فوت مربع متغیر است. در اتوماسیون نیاز است تا برای همه ی انواع بردها سیستم های گیره ومتعلقات ساخته شود تا بتوان قطعات نصب شده برسوی این بردها را جدا نمود.در این سیستم ها اپراتوربردها را با دست برروی دستگاه نصب می کندزیرا هندسه وابعاد بردهای الکتریکی متنوع هستند.هندسه ی متفاوت بردها همچنین می تواند برروی فرآیند حرارت دهی نیز تاثیر گذارد. در حقیقت اگر تمرکز حرارت دهی مهم باشد، این مسئله مشکل می شود که سیستم بتواند مکان مورد نظر را برای بردهای مختلف تشخیص دهد.زیرا با تغییر نوع برد محل تمرکز حرارت دهی نیزتغییر می کند.مسئله ی بعدی نوع رزین مورد استفاده در برد می باشد. در حالت استاندارد در ساخت بردازFR-4 (یک نوع کامپوزیت ازجنس الیاف شیشه واپوکسی) استفاده می شود. اگرنوع رزین مورد استفاده در این
کامپوزیت ها متفاوت باشد، میزان انتقال حرارت ازمیان برد به طور مؤثری تغییر می کند. که این امر بر فرآیند حرارت دهی اثر می گذارد. بردها از لحاظ ضخامت نیز متفاوت اند. امروزه بردها با تعداد لایه های مختلفی تولید می شوند. هرلایه به خودی خود یک برد الکتریکی است که دارای بخش مسی است. بااضافه شدن هرلایه به برد الکتریکی میزان انتقال حرارت تغییر می کند.
برای توسعه ی یک سیستم حرارت دهی اتوماتیک کارهایی است که باید انجام شود. این کارها می تواند برروی قابلیت سیستم برای کارکرد ایمن وجداسازی قطعه ها به صورت سالم مؤثر می باشد. یک سیستم آزمایشی بوسیله ی NEC برای بازیافت بردهای الکتریکی توسعه یافته است. این سیستم برای بازیافت بردهای معمولی است و به وسیله ی IR حرارت دهی می کند. این سیستم توانایی جداسازی تمام قطعات الکتریکی بردها ولحیم ها را دارا می باشد. هنگامی که قطعات برروی برد هستند (نسبت به حالتی که اجزا جدا شده اند) آسانتر می توان لحیم های موجود در روی آنها را جداسازی کرد. این فرآیند برای بردهایی ایده آل است که دارای چیپ های با ارزش می باشند.
فاکتورهای مؤثر بربازیافت
فاکتورهای فراوانی برروی بازیافت بردهای الکتریکی مؤثر هستند. این فاکتورها می تواند برروی قابلیت بازیافت یک برد منحصر بفرد یا موفقیت در کل فرآیند بازیافت مؤثرند. این فاکتورها می توانند حاشیه ی سودبازیافت را تعیین کنند. برایمثال یک برد که دارای قطعات قابل بازیافت کمی را می توان بازیافت کرد وفلزات گران بهای آن را استخراج نمود. وبردهایی که دارای قطعات باارزش هستند را می توان قطعات آنها را جداسازی نمود وآنها را فروخت. این قطعات جداسازی شده را می توان در محصولات اولیه یا ثانویه مصرف نمود. محصولات اولیه یعنی کامپیوتر های دیگر ومحصولات ثانویه یعنی استفاده از این قطعات در بازیهای الکتریکی ووسایل الکتریکی خانوادگی است.
A.غیر یکنواختی
یکنواخت بودن در خط تولید می تواند مسئله ی اتوماسیون را تسهیل کند، میزان کارگر موردنیاز رابکاهد، ابزارآلات را تغییر دهد.درپایان عمرمفیدیک محصول، غیرهموژن بودن محصول می تواند برروی فرآیند بازیافت آن اثرات مضرایجاد کند.اکثر شرکت ها بردهای متنوعی تولید می کنند.این تفاوت حتی میان دو برد مختلف از یک شرکت نیز دیده می شود.یک برد می تواند دارای یک پردازنده وچیپ های حافظه باشد که منفعتی بین 2-600دلار دارند. این در حالی است که برخی بردها نیز اجزای باارزشی نداشته وباید آسیاب شودو فلزات باارزش آن جداسازی گردد. همچنین باتغییر شرکت سازنده ی قطعات برد، کارگر باید تکنیک خاصی رابرای جداسازی سالم قطعات برد به کار برد.
تنوع اندازه ی بردها وشکل آنها نه تنها برای اتوماسیون فرآیند
بازیافت مشکل ایجاد می کند بلکه برروی انتقال حرارت نیز تاثیر می گذارد. از این رو زمان حرارت دهی ایمن متفاوت است.به طور مشابه، متفاوت بودن ضخامت بردو تعداد لایه ها می تواند به طور مؤثری برروی میزان زمان حرارت دهی مؤثر باشد. ساختار بردها می تواند تک لایه، دولایه و یا چندلایه باشد. با افزوده شدن هرلایه ودر نتیجه افزایش میزان مس، ظرفیت حرارتی تغییر می کند. علاوه براین مشکل هربرد می تواند ساختار لایه ای متفاوتی داشته باشد. وازلحاظ اتصال حفرات(لایه های مسی) نیز متفاوتند. حفرات موجود برروی بردها که معمولا درهربرد آرایش خاص خود را دارند، سرعت انتقال حرارت را سریع تر می کنند. این مسئله باعث تمرکز حرارت بررویسطح برد می شود. یک بخش از قطعه ی موجود در برد ممکن است به خوبی حرارت ببیند( دمای کمتر از 258درجه سانتیگراد) درحالی که سایر بخشهای قطعه که به بخش سربی متصل هستند، به خوبی گرم نشوند وبه دمای
ذوب لحیم (درجه ی سانتیگرادTm=183) نرسند. سرانجام تفاوت در نوع رزین مورداستفاده درساخت برد هم می تواند سرعت انتقال حرارت از میان برد را تغییر دهد.
باتوجه به یک قطعه ی منفرد، انواع متفاوتی از لحیم کاری و نحوه ی قرارگیری آنها وجود دارد. این انواع متفاوت لحیم کاری برروی زمان جداسازی قطعه وسالم جداشدن آن اثر می گذارند. انواع عمومی لحیم کاری به سه شکل اساسی است:
1) نوعI
2) نوع j
3) نوع گال وینگ (شکل 8)
نوع گال وینگ که متداول تر است، را باید با مراقبت بیشتر جدا کرد. این فرم از لحیم کاری معمولا دارای میزان سرب بیشتری بوده وذرات سرب آن ریزتر است. در اغلب موارد ابزارآلات ویژه ای برای نگهداری سالم اتصالات سربی نیاز است. در استفاده های آرایش لحیم به صورت توپ مانند است. این اتصال که به((بدون سرب)) شناخته می شود بااستفاده از توپ های کوچک لحیم در محل مناسب قاب سربی پدید آمده اند. در آرایش های لحیم توپ مانند حرارت دهی باید از بخش پایینی شروع شود زیرا این توپ ها به طور آشکار قابل دسترس نیستند. در واقع اگر این توپ ها از قطعه ی جدا شده برد خارج شوند، لحیم کاری دوباره ی آن امکان پذیر نیست. در این حالت ارزش بازیافت بخاطر نیاز به اعمال فرآیندهای ثانویه کاهش می یابد. حتی تغییرات در تکنولوژی لحیم کاری تنها باعث غیر هموژن شدن نوع قطعات می شود که این مسئله در ادامه ی این مقاله مورد بررسی قرارمی گیرد.
B.بازار
فروش مجددواستفاده مجدد از قطعات بردهای الکتریکی تاثیر بسزایی در پروسه ی بازیافت بردهای الکتریکی دارد. بازگردانی سرمایه در یک شرکت یکی از مشکل های دادوستد است. امروزه، بازار عمده ی دیگر در این صنعت کشور های خارجی هستند. در این میان دلال ها ( شرکت های خارجی) قطعات دست دوم را خریداری کرده ودر محصولات دیگر مانند ماشین لباسشویی ودستگاههای بازی الکتریکی قرارمی دهند.خرید قطعات دست دوم باید هم از لحاظ بازگشت سرمایه وهم تولیدکنندگان ثانویه مقرون به صرفه باشد. یک حقیقت مقبول در بین عموم این است که در سال 1995 تقاضا وعرضه ی چیپ های کامپیوتری به تعادل رسیده است. ازاین نقطه نظر قیمت چیپ ها مخصوصا چیپ های حافظه به طور روز افزون در حال کاهش است. باکاهش قیمت قطعات کامپیوتری جداسازی آنها با مشکلات اقتصادی مواجه است.
C.قوانین
قوانین وضع شده در زمینه ی طرز رفتار با زباله های الکتریکی می تواند تاثیر عمده ای برروی مسائل بازیافت داشته باشد نه تنها در آمریکا بلکه در برخی از کشورهای اروپایی قوانینی وضع شده است که تنها راه علاج مواجهه با زباله های الکتریکی را بازیافت آنها قرار داده است. هنگامی که قوانین دفن کردن این نوع زباله ها را ممنوع کند یا مالیات های زیاد برروی آنها ببندد، تولید کنندگان مجبور می شوند تا برنامه هایی در جهت بازیافت مواد قابل برگشت تدوین کنند. بااین سیاست تولیدکنندهباید در هنگام طراحی وتولید محصول به مسئله ی بازیافت آن در هنگام اتمام عمرمفید آن نیز توجه کند.
درآمریکا زباله های الکتریکی به عنوان زباله های سمی بخش صنعتی محسوب می شوند وآیین نامه هایی درجهت انتقال وبرخورد بااین گونه زباله ها وجود دارد. به هرحال هر مصرف کننده ی عادی می تواند یک کامپیوتر فرسوده رادر زباله ها بیندازد. اگر قانون زباله های الکتریکی رابه عنوان مواد سمی محسوب کند، تولیدکنندگان بیشتر تحریک می شوند تا DFE راامضا کنند.
بااین سیاست تولیدکنندگان برای طراحی های دوستدار محیط زیست تحت فشار قرار نمی گیرند بلکه تمایل پیدا می کنند تا در زمینه ی تحقیقات وتوسعه ی بهتر فرآیندهای بازیافت سرمایه گذاری کنند. این نوع از قانون گذاری می تواند اثر عمده ای برروی مباحث تجربی بازیافت بردهای الکتریکی دارد.
این نوع تغییر در قانون گذاری اخیرا در کنفرانس بازیافت که در واشنگتن DC برگزار شده است، ارائه شد. این مسئله باید مدنظر قرار گیرد که مانیتورها که یکی از منابع سرب دار زباله های الکتریکی است هنوزهم دفن می شود وقوانینی درجهت مصنوع شدن این کار صورت نگرفته است. درحقیقت آنها از جمله زباله های خطرناک محسوب می شوندو بازیافت کنندگان جهت حمل ونقل، انبار کردن وبازیافت آنها هزینه های فراوانی صرف می کنند. این مسئله پیش بینی شده بودکه دفن کردن راه حل مناسبی برای این گونه زباله ها نیست همچنین
پیش بینی شده بود تا برای جلوگیری از این کار باید روش های ارزان بازیافت این زباله ها گسترش یابد. اکنون، قانون موجود درباره ی این نوع زباله ها در جهت بازیافت آنها حرکت نمی کند. تولیدکنندگان می دانند که محصولشان به آسانی دفن می شود. مشکل موجود در این میان این است که این گروه ها سعی می کنند که قانون را به نحوه ای درآورند که سروکار داشتن بااین زباله ها زیان آور است. یک سیاست جامع در زمینه ی زباله های الکتریکی باید تدوین گردد. این سیاست نه تنها بایداز DFE حمایت کند بلکه بایدبه دست اندر کاران بازیافت این زباله ها نیز کمک کند.
V.مباحث آینده
در صنعت کامپیوتر، پیشرفت های تکنولوژی هرروزه اتفاق می افتد. درنتیجه مدت زمانی که یک کامپیوتر قدیمی می شود کاهش یافته است. زیرا هرروزه محصولات جدیدی پابه عرصه می گذارند. این پیشرفت ها می تواند بوسیله ی تسهیل عملیات جداسازی قطعات بردها، به عملیات بازیافت آنها کمک کند. این مسئله مخصوصا در کشورهای خارجی که کمتر توسعه یافته اند،بیشتر نمود دارد و می توان در این کشورها بازارهای مناسبی پدید آورد. بدبختانه هرپیشرفتی که در زمینه ی اندازه ی قطعات، نوع آنها ونحوه ی اتصال آنها به برد اتفاق می افتد، باعث بوجود آمدن چالش های جدید در زمینه ی بازیافت آنها می شود. اساسا، پیشرفت های آینده ممکن است باعث پدید آمدن خطوط جدید بازیافت گردد ولی این پیشرفت ها همچنین باعثمی شودتا میزان زباله های الکتریکی فرسوده افزایش یابد. برای ارائه مباحث بوجود آمده در آینده در بخش زیر برروی مباحث بوجود آمده در آینده وانواع لحیم ها وآرایش های مدارات صحبت می کنیم. این مباحث تاثیر زیادی برروی نحوه ی بازیافت ایفا می کنند.
A.آرایش شبکه ای توپ ها (BGAS)
همانگونه که قبلا توضیح داده شده، افزایش استفاده از BGASها یکی از مباحثی جدیدی است که در سر راه بازیافت مدارات الکتریکی ایجاد خواهد شد. BGASها به خاطر این مسئله توسعه یافتند که بتوان ارتباط کوتاهی میان میکروچیپ وبرد الکتریکی پدید آید. حذف طول قاب سربی که به خصوص در انواع IوJوگال وینگ دیده می شود، باعث پدید آمدن یک ارتباط مؤثرتر می شود که این مسئله در نهایت باعث کاهش نویزهای ناخواسته می شود. این نوع بخش های ارتباطی همچنین باعث می شود تا میزان سطح ارتباطی افزایش یابد که این مسئله تعداد پل های ارتباطی در واحد سطح را افزایش می دهد. در قالب های سربی نمونه وار که از برد های فرسوده جدا شده اند این امکان وجود دارد که قطعه به آسانی برروی برد دیگر نصب گردد. اما هنگامی که نوع ارتباط میان برد وقطعه ازنوع BGAS باشد، در هنگام جداسازی قطعه امکان ازبین رفتن یا افتادن گلوله ها وجود دارد که این مسئله باعث می شود بخش اتصال دهنده ی قطعه ناقص گردد.ازاین رو بازیافت کنندگان نیازمند به توسعه ی روشی هستند که بدون کم شدن توپ ها عمل جداسازی قطعه ی فرسوده از برد را انجام دهند ویا بتوانند باروشی توپ های جداشده را دوباره تعمیر کنند( شکل 9).B.تکنولوژی چیپ آن برد
تکنولوژی چیپ آن برد مربوط به استفاده ی کوتاه مدت ازیک ماده ی بسته بندی است که به میکرو چیپ متصل است. دراین ایده چیپ به صورت ساده به برد می چسبد واتصال میان بردوچیپ ازطریق سیم برقرار می شود. این کاربوسیله ی لحیم کاری سیم های نازک بین چیپ وبرد انجام می شود. پس از فرسوده شدن برد، جدایش لحیم از برد لزوما سخت نمی باشد. اما باید دقت شود تااز حرارت دهی بیش از حد چیپ جلوگیری شود. چسبیده بودن چیپ به برد مشکل آفرین است مگر آنکه چسب بوسیله ی یک حلال مناسب جدا گردد( شکل 10).C.تکنولوژی Flip-chip
تکنولوژی Flip-chip یک تکنولوژی مشتق شده ازتکنولوژی چیپ آن برد است و مانند تکنولوژی قبلی چیپ به تنهایی در روی برد قرارنمی گیرد. تفاوت میان این دو روش دراین است که در تکنولوژی Flip-chip ، چیپ به صورت ضربه ای برروی برد قرار می گیردوبا سطح برد ارتباط برقرار می کند. بااین شیوه، چیپ به آسانی بالا وپایین می رود. برای ایجاد یکپارچگی مکانیکی برای حفظ قطعه در برابر انبساط حرارتی، نوعی چسب در میان توپها پراکنده می شود در مورد این نوع ارتباط، وجود چسب باعث پدید آمدن مشکل می شود وجداسازی ایمن قطعه رابا مشکل مواجه می کند. حتی اگر چسب نیز وجود نداشت، جداسازی این نوع ارتباط هابا مشکل مواجه می شود( شکل 11).نتیجه
باتوجه به اطلاعات موجود در قرن21، راهی مناسب در برخورد با زباله های الکتریکی بوجود نیامده است. استفاده از کامپیوتر های شخصی هرروزه در حال افزایش است و با پیشرفت تکنولوژی ساخت، ماشین آلات به سرعت از رده خارج می شوند.با هر کامپیوتری که فرسوده می شود، این مسئله بیشتر نمود پیدا می کند که مواد سمی ومواد گران بهای موجود در این مواد به زباله تبدیل می شوند.در داخل بردهای الکتریکی فلزات گران بهایی وجود دارند که تولیدکنندگان و بازیافت کنندگان می خواهند آنها را جداسازی کنند. برای موفقیت در این کار نیاز است تا فرآیندهای بازیافتی که امروزه وجود دارد را بشناسیم. این مسئله مهم است که بدانیم چگونه قطعات موجود برروی بردها را بدون آنکه به آنها آسیب برسد، جداسازی کنیم. همچنین این کار باید به نحوه ی انجام شود که از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه باشد. همچنین این مسئله نیز مهم است که ما فرآیندهای جداسازی سالم قطعات را بشناسیم.
درزمینه ی هر کاری این مسئله ترجیح داده می شود که بتوانیم یک سیستم اتوماتیک برای بازیافت بوجود آوریم. بدبختانه موانع فراوانی وجود دارد که اتوماسیون رابا مشکل مواجه می کند. این مسئله ضروری است که بتوان روش های بازیافتی را توسعه دهیم که بتوانیم باآنها زباله های الکتریکی که در آینده ی نزدیک بوجود می آیندرا بازیافت کنیم. پیشرفت ها در زمینه ی تکنولوژی باعث شده تاسرعت تولید کامپیوترهای فرسوده افزایش یابد. بدبختانه، بابوجود آمدن هر پیشرفتی در اجزا وساخت بردها، بازیافت کننده با چالش های جدید روبروست. در خاتمه باید گفت بازیافت بردهای الکتریکی نیازمند آگاهی کامل از فرآیندهای ساخت بردها دارد.
تاریخ : شنبه 93/2/6 | 8:24 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()